JP5750085B2 - refrigerator - Google Patents
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Description
本発明は食品や飲料水等を貯蔵する冷蔵庫に係り、特に貯蔵室に光触媒を設置した冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a refrigerator that stores food, drinking water, and the like, and particularly to a refrigerator in which a photocatalyst is installed in a storage room.
近年、冷蔵庫の大容量化に伴い様々な食品を収納するようになり、冷蔵庫内の衛生、除菌、脱臭への関心が高まっている。例えば冷蔵庫内を除菌・脱臭する構成としては、除菌・脱臭機能を有する光触媒を冷気通路に配置して、循環する冷気中の臭気や菌を取り除く構成が知られている。 In recent years, with the increase in capacity of refrigerators, various foods have been stored, and interest in hygiene, sterilization, and deodorization in refrigerators has increased. For example, as a configuration for sterilizing and deodorizing the inside of a refrigerator, a configuration is known in which a photocatalyst having a sterilizing and deodorizing function is arranged in a cold air passage to remove odors and bacteria in the circulating cold air.
例えば、特開2003−322460号公報(特許文献1)には、紫外線発光ダイオード及び二酸化チタン等の光脱臭触媒を冷気通路に配置した構成が記載されている。この構成において、冷気中の臭気成分が光触媒に吸着し、紫外線発光ダイオードから照射される紫外線によって光触媒が活性化され、触媒表面に吸着した臭気は、酸化分解され脱臭されるものである。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-322460 (Patent Document 1) describes a configuration in which a light deodorizing catalyst such as an ultraviolet light emitting diode and titanium dioxide is arranged in a cold air passage. In this configuration, the odor component in the cold air is adsorbed to the photocatalyst, the photocatalyst is activated by the ultraviolet light irradiated from the ultraviolet light emitting diode, and the odor adsorbed on the catalyst surface is oxidized and decomposed to be deodorized.
また、冷蔵庫の照明装置には白熱電球等が用いられてきたが、白熱電球は発光時の熱量が大きく冷却効率が悪化する課題がある。そこで、白熱電球に代替する庫内照明として、発光ダイオードが用いられるようになってきている。発光ダイオードは発熱量が少なく、省エネルギー性が高い。 Further, incandescent bulbs and the like have been used for the lighting device of the refrigerator, but the incandescent bulb has a problem that the amount of heat at the time of light emission is large and cooling efficiency is deteriorated. Therefore, light emitting diodes have come to be used as interior lighting that replaces incandescent bulbs. Light emitting diodes generate little heat and have high energy savings.
特開2008−75887号公報(特許文献2)には、冷蔵庫内のランプカバー等に光触媒を塗布し、発光ダイオードによる光の照射により、庫内の防汚性・抗菌性を高める構成が記載されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2008-75887 (Patent Document 2) describes a configuration in which a photocatalyst is applied to a lamp cover or the like in a refrigerator, and the antifouling property and antibacterial property in the cabinet are enhanced by light irradiation with a light emitting diode. ing.
また、この他に密閉された貯蔵室に光触媒と発光ダイオードを配置し、貯蔵室内の有機ガスやその中の臭気成分を光触媒によって脱臭する構成も提案されている。 In addition, a configuration has also been proposed in which a photocatalyst and a light emitting diode are arranged in a sealed storage chamber, and the organic gas in the storage chamber and odor components therein are deodorized by the photocatalyst.
ところで、上記した光触媒を活性化するためには光を照射するための照明手段、例えば発光ダイオードへの電力供給が必要となるが、省エネルギー性の観点からは使用電力はできるだけ少なく抑える必要がある。しかしながら、今までの光触媒を活性化する照明手段である発光ダイオードの発光制御は庫内の有機ガスや、その中の臭気成分の状態によらず、一定量の光照射を継続して行うという構成となっていた。 By the way, in order to activate the above-described photocatalyst, it is necessary to supply power to an illumination means for irradiating light, for example, a light emitting diode. From the viewpoint of energy saving, it is necessary to suppress the power consumption as much as possible. However, the light emission control of the light emitting diode, which is an illuminating means for activating the photocatalyst so far, is configured to continue to irradiate a certain amount of light regardless of the state of the organic gas in the warehouse and the odor component therein. It was.
このため、例えば、冷蔵庫内に有機ガスや臭気成分を発生する食品が無い、或いは少ないといった場合等のように、要は光触媒を活性化する必要がないのに、一律に発光ダイオードを発光させて必要のない電力を浪費しており非効率的であった。 For this reason, for example, when there is no or little food that generates organic gas or odor components in the refrigerator, it is not necessary to activate the photocatalyst. Unnecessary power was wasted and inefficient.
本発明は、光触媒を活性化する照明手段を効率よく発光制御することによって消費電力を低減できる冷蔵庫を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the refrigerator which can reduce power consumption by carrying out the light emission control of the illumination means which activates a photocatalyst efficiently.
本発明の特徴は、貯蔵室内に有機ガスや臭気成分等の光触媒を用いて処理すべき対象ガスのガス濃度を検知するガスセンサを設け、ガスセンサの検出値によって貯蔵室内の状態を判定し、対象ガス濃度が所定の値より低い場合は光触媒を活性化するための照明手段の発光を抑制、或いは停止するといった発光制御おこなう、ところにある。 A feature of the present invention is that a gas sensor for detecting a gas concentration of a target gas to be processed using a photocatalyst such as an organic gas or an odor component is provided in the storage chamber, and the state in the storage chamber is determined based on a detection value of the gas sensor. When the concentration is lower than a predetermined value, the light emission control is performed such as suppressing or stopping the light emission of the illumination means for activating the photocatalyst.
本発明によれば、検出した対象ガスのガス濃度によって光触媒の活性化の必要性を判定し、これによって光触媒を活性化する照明手段を効率的に制御することで、無駄な電力の使用を抑制して省エネルギー性を向上させることができる。 According to the present invention, the necessity of activation of the photocatalyst is determined based on the detected gas concentration of the target gas, and thereby the illumination means that activates the photocatalyst is efficiently controlled, thereby suppressing use of unnecessary power. Thus, energy saving can be improved.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and application examples are included in the technical concept of the present invention. Is also included in the range.
以下に本発明の第1の実施形態について説明するが、まず、図1及び図2を参照しながら冷蔵庫の構成について説明する。尚、図1は冷蔵庫の中央縦断面図であり、図2は図1に示した冷蔵室の最下段空間部の断面斜視図である。 The first embodiment of the present invention will be described below. First, the configuration of the refrigerator will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a central longitudinal sectional view of the refrigerator, and FIG. 2 is a sectional perspective view of the lowermost space portion of the refrigerator compartment shown in FIG.
これらの図からも明らかなように、冷蔵庫は、冷蔵庫本体1と、その前面に設けられた複数の扉6、扉7、扉9、及び扉10を備えて構成されている。冷蔵庫本体1は、鋼板製の外箱11と、樹脂製の内箱12、それらの間に充填されたウレタン発泡断熱材13及び/又は真空断熱材(図示せず)とから構成されており、図の上から、冷蔵室2、冷凍室3、冷凍室4、そして、野菜室5の順に、複数の貯蔵室が形成されている。
As is clear from these drawings, the refrigerator includes a
換言すれば、最上段には冷蔵室2が、そして、最下段に野菜室5が、それぞれ、区画して配置されており、冷蔵室2と野菜室5との間には、これらの両室から熱的に仕切られた冷凍室3、冷凍室4が配設されている。冷蔵室2及び野菜室5は、冷蔵温度帯の貯蔵室であり、冷凍室3、冷凍室4は、0℃以下の冷凍温度帯(例えば、約−20℃〜−18℃の温度帯)の貯蔵室である。これらの貯蔵室2〜5は仕切り壁34、35、36により区画されている。
In other words, the
冷蔵庫本体1の前面には、前述したように、冷蔵室2、冷凍室3、冷凍室4、そして、野菜室5の前面開口部を閉塞するため、それぞれ、扉6、扉7、扉9、及び扉10が設けられている。冷蔵室扉6は冷蔵室2の前面開口部を閉塞する扉、冷凍室扉7は冷凍室3の前面開口部を閉塞する扉、冷凍室扉9は冷凍室4の前面開口部を閉塞する扉、そして、野菜室扉10は野菜室5の前面開口部を閉塞する扉である。また、冷蔵室扉6は観音開き式の両開きの扉で構成され、冷凍室扉7、冷凍室扉9、野菜室扉10は、引き出し式の扉によって構成され、引き出し扉と共に、貯蔵室内の容器が引き出される構造となっている。
As described above, the front surface of the refrigerator
上述した構造の冷蔵庫本体1には、冷凍サイクルが設置されている。この冷凍サイクルは、圧縮機14、凝縮器(図示せず)、キャピラリチューブ(図示せず)及び蒸発器15、そして、再び、圧縮機14が、その順に接続されて構成されている。圧縮機14と凝縮器は、冷蔵庫本体1の背面下部に設けられた機械室内に設置されている。蒸発器15は冷凍室3、4の後方に設けられた冷却器室内に設置され、この冷却器室における蒸発器15の上方には、送風ファン16が設置されている。
The
蒸発器15によって冷却された冷気は、ここでは図示しない冷気通路を介して、送風ファン16によって冷蔵室2、冷凍室3、4及び野菜室5など、各貯蔵室へ送られる。具体的には、送風ファン16によって送られる冷気は、開閉可能なダンパーを介して、その一部が冷蔵室2及び野菜室5の冷蔵温度帯の貯蔵室へと送られ、また、残りの一部が冷凍室3、4の冷凍温度帯の貯蔵室へと送られる。
The cold air cooled by the
送風ファン16によって冷蔵室2、冷凍室3、4及び野菜室5の各貯蔵室へと送られる冷気は、各貯蔵室内を冷却した後、冷気戻り通路を通って、冷却器室へと戻される。このように、本実施の形態になる冷蔵庫は、冷気の循環構造を有しており、そして、各貯蔵室2〜5を適切な温度に維持する。
The cool air sent to the storage rooms of the
また、冷蔵室2内には、透明な樹脂板で構成される複数段の棚17〜棚20が取り外し可能に設置されている。最下段の棚20は、内箱12の背面及び両側面に接するように設置され、その下方空間である、所謂、最下段空間21を上方空間から区画している。また、各冷蔵室扉6の内側には複数段の扉ポケット25〜27が設置され、これらの扉ポケット25〜27は、冷蔵室扉6が閉じられた状態で、冷蔵室2内に突出するように設けられている。冷蔵室2の背面には、送風ファン16から供給された冷気を通す通路を形成する背面パネル30が設けられている。
Further, a plurality of
最下段空間部21には、図2にも明らかなように、左から順に、冷凍室3の製氷皿に製氷水を供給するための製氷水タンク22、室内を密閉(さらには減圧)して食品の鮮度保持及び長期保存するための密閉貯蔵室24が、それぞれ設けられている。密閉貯蔵室24は、冷蔵室2の横幅より狭い横幅を有しており、冷蔵室2の側面に隣接して配置されている。
As clearly shown in FIG. 2, the
この密閉貯蔵室24には本発明が対象とする光触媒とその照明手段である発光ダイオードが設けられており、密閉貯蔵室24内の食品から発生する臭気成分や有機ガスを光触媒によって脱臭する構成とされている。
The sealed
この密閉貯蔵室24は、図3からも明らかなように、その周囲を壁や扉で取り囲んで気密に形成されており、そのため、その内部の気体と外部の気体の移動を抑制することができる。さらには、減圧手段を接続することで、内部圧力を大気圧よりも低圧にすることができる。
As is clear from FIG. 3, the sealed
密閉容器の上面には開口部を設け、その開口部を酸化タングステン等の可視光で活性化する光触媒塗料を塗布した透明な平面板52を介して覆い、ガスケット53にて密封する。その外側には可視光(白色)を照射する発光ダイオード46を搭載した基板を組みつけた蓋部材51を設け、蓋部材51は平面板52を押し付けることによって開口部を密封する役割を果たしている。
An opening is provided on the top surface of the sealed container, and the opening is covered with a transparent
次に、図4を用いて図1に示した背面パネル30の詳細について説明する。この背面パネル30には、冷蔵室2に冷気を供給する冷蔵室冷却用の冷気吐出口(第1の冷気吐出口)31と、冷蔵室2の最下段空間21に冷気を供給する密閉貯蔵室冷却用の冷気吐出口(第2の冷気吐出口)32と、そして、冷気戻り口33とが設けられている。冷気戻り口33は、密閉貯蔵室24の背面後方において、冷蔵室2の側面に近い側に位置して設けられている。
Next, details of the
また、冷気吐出口32は密閉貯蔵室24の上面と棚20の下面との隙間に向けて設けられている。冷気吐出口32から吐出された冷気は、密閉貯蔵室24の上面と棚20の下面との隙間を流れ、密閉貯蔵室24を上面から冷却する。従って、密閉貯蔵室24内を間接冷却する。
Further, the cold
また、冷気吐出口32よりも上流側には、密閉貯蔵室24内への冷気の流れを制御するためのダンパー装置41が設けられている。このダンパー装置41の開閉は、図示しない制御装置によって制御されており、これにより、密閉貯蔵室24への冷気供給量が制御される。
In addition, a
更に、図1に示すように、密閉貯蔵室24内の温度を上昇させるため、例えば、ヒータ43が設けられている。このヒータ43は、密閉貯蔵室24内の下方投影面に設けられており、本例では、密閉貯蔵室24内の底面とほぼ同程度の面積のヒータとしている。
Further, as shown in FIG. 1, for example, a
尚、ここでは、密閉貯蔵室24を冷蔵室2の右側面に近接して配置して密閉貯蔵室24の右側の隙間をなくすと共に、密閉貯蔵室24の上面の左端部には図示しない棚(仕切り壁)を設けて密閉貯蔵室24の左側上部の隙間をなくしていることから、冷気吐出口32から吐出された冷気は、密閉貯蔵室24の左右の側方に分流することなく、密閉貯蔵室24の上面を流れる。
Here, the
これによって、密閉貯蔵室24の上面を冷却する冷気量を増大することにより、密閉貯蔵室24内を速く冷却することができる。この密閉貯蔵室24の上面を冷却した冷気は、密閉貯蔵室24の前方から密閉貯蔵室24の左側面を通って冷気戻り口33に吸い込まれ、冷気戻り通路を通って冷却器室へと戻される。冷気戻り口33は密閉貯蔵室24の背面後方で冷蔵室2の側面に近い側に位置して設けられているので、冷気は密閉貯蔵室24の背面及び左側面に接触して冷却する。
Thereby, the inside of the sealed
このように、密閉貯蔵室24は、冷気がその外部を通ることにより間接的に冷却される。よって、減圧状態にすることで冷気の対流を抑制し、かつ、密閉容器内で間接冷却を行うことで圧縮機のオン・オフによる影響や、冷蔵庫の扉の開閉や霜取り等の温度上昇に対しても、その内部温度への悪影響を抑え、もって、恒温で高湿な状態を保つことが可能となる。なお、冷蔵室2の全体を冷却した冷気も、また、冷気戻り口33へ吸い込まれる。
Thus, the sealed
また、製氷水タンク22の後方には、製氷水ポンプ28が設置されている。引き出しケース23の後方、且つ、密閉貯蔵室24の後部側方の空間には、密閉貯蔵室24を減圧するための減圧装置の一例である負圧ポンプ29が配置されている。この負圧ポンプ29は、収納ケース(図示せず)に収納されており、収納ケース内には負圧ポンプ29の他に、周囲のCO2濃度によってその電気的出力が変化するCO2センサ45(図示せず)が収納されている。
An ice making
このCO2センサは半導体式、固体電解質式、赤外線式のいずれを使用しても良いが、本実施例では半導体式を使用している。 As this CO 2 sensor, any of a semiconductor type, a solid electrolyte type, and an infrared type may be used. In this embodiment, a semiconductor type is used.
本実施例においては、密閉貯蔵室24内の空気を負圧ポンプ29で吸引し、収納ケース内のCO2センサ45の周辺に拡散させるように配置されており、CO2センサ45の電気的出力は負圧ポンプ29がオンした時に検出動作を行うようになっている。また、負圧ポンプ29は密閉貯蔵室24の側面に設けられたポンプ接続部に導管を介して接続されている。
In the present embodiment, the air in the sealed
また、上述した密閉貯蔵室24は、図2に示したように、食品の出し入れ用の開口部(食品出し入れ用開口部)を有する箱状の密閉貯蔵室本体40と、密閉貯蔵室本体40の食品出し入れ用開口部を開閉する密閉貯蔵室ドア50と、食品をその内部に収納し、密閉貯蔵室ドア50を通して、密閉貯蔵室24内に出し入れする食品トレイ60とを備えて構成されている。即ち、密閉貯蔵室本体40では、その密閉貯蔵室ドア50の食品出し入れ用開口部を閉じることにより、密閉貯蔵室本体40と密閉貯蔵室ドア50とで囲まれた空間が減圧される低圧空間として形成される。なお、食品トレイ60は、密閉貯蔵室ドア50の背面側に取り付けられており、密閉貯蔵室ドア50の移動に伴って前後に移動可能である。
Further, as shown in FIG. 2, the above-described sealed
密閉貯蔵室24は、その食品トレイ60に食品を載せて密閉貯蔵室ドア50を閉じることにより、その内部が密閉状態となり、更に、冷蔵室扉の開閉を検知する扉開閉スイッチがオンされて負圧ポンプ29が駆動され、密閉貯蔵室24が大気圧より低い状態に減圧される。これにより、密閉貯蔵室24内の酸素濃度が低下して食品中の栄養成分の劣化を防止することができる。
The
さらに、密閉貯蔵室24が密閉されて減圧された状態となった後、天井部に設けた発光ダイオード46を点灯させることで、平面板52に塗布した光触媒が活性化する。その結果、食品中の臭気成分や有機ガスはCO2に変化され、密閉容器内を脱臭することができる。尚、密閉容器内をCO2濃度が高い不活性雰囲気とすることで肉や野菜等の食品の酵素や細胞の活性を抑制することができる。
Furthermore, after the sealed
そして、密閉貯蔵室ドア50を手前に引くことによって、密閉貯蔵室ドア50の一部に設けられた圧力解除バルブが動作して密閉貯蔵室24の減圧状態が解除され、その結果、大気圧の状態となり、密閉貯蔵室ドア50を開くことができる。これによって、簡単に密閉貯蔵室ドア50を開けて、食品の出し入れが可能となる。
Then, by pulling the closed
次に、図5を用いて、本実施例の冷蔵庫における温度切り替えの制御方法について説明する。尚、図5は本実施例の冷蔵庫の制御方法を説明するための制御ブロック図である。 Next, the temperature switching control method in the refrigerator of the present embodiment will be described with reference to FIG. In addition, FIG. 5 is a control block diagram for demonstrating the control method of the refrigerator of a present Example.
図5において、例えば、マイクロコンピュータ等により構成される制御装置46は、冷蔵室2の温度を検出する温度センサ42により検出される温度と、貯蔵室である冷蔵室2、冷凍室3、冷凍室4、野菜室5の温度が設定される温度調節部44によって設定された温度とを入力として、それらの温度に基づいて、ダンパー装置41及びヒータ43への制御信号を出力する。また、密閉貯蔵室24は氷温温度帯、或いはチルド温度帯との間でその温度が切り替え可能となっている。
In FIG. 5, for example, a
制御装置46は上述したようにマイクロコンピュータより構成されているので、温度制御(ダンパ−制御、ヒータ制御、圧縮機制御等)や発光ダイオードの発光制御等の種々の制御は内蔵されている不揮発性メモリ、例えばフラッシュメモリに記憶されたプログラムによって実行されるものである。
Since the
具体的には、温度センサ42での検出温度がある基準温度Aより低い場合には、ダンパー装置41の開度を小さくし、又は、完全に閉じることにより、冷気量を制御(抑制)する。また、温度が低くなり過ぎた場合には、ヒータ43を通電させて温度を上昇させるといった制御を行うものである。
Specifically, when the temperature detected by the
逆に温度センサ42の検出温度が基準温度Aより高い場合には、ダンパー装置41の開度を大きくし、密閉貯蔵室24内の冷気流通空間へと冷気を供給して密閉貯蔵室24内の温度を下げるといった制御を行うものである。
On the other hand, when the temperature detected by the
また、本実施例においては温度調整部44には、氷温温度帯とチルド温度帯の切り替えを自動で行う「オートモード」設定が可能であり、食品の保存温度帯の切り替えはCO2センサ45の電気的出力に基づいて決定される構成とされている。
Further, in the present embodiment, the
例えば、発光ダイオード46による照明を行わないで光触媒による触媒機能を発揮しない状態において、密閉貯蔵室24内に野菜が収納されている場合、予め定めた所定の時間内に野菜の呼吸作用によって密閉貯蔵室24内のCO2濃度が上昇する。この状態で負圧ポンプ29がオンすることによって密閉貯蔵室24の空気が収納ケース内に導かれて、CO2センサ45の周辺に拡散され、CO2センサ45の電気的出力が低下する。一方、肉や魚が保存された場合には野菜のように呼吸作用がないため所定時間内のCO2濃度がほとんど変化しないので電気的出力は左程変化しない。この時、触媒機能が働かないので肉や魚からの有機ガスや臭気成分はCO2に変換されていない。
For example, when vegetables are stored in the sealed
この特性を利用することで食品の属性、例えば肉や魚と、野菜の区別を行なうことができる。つまり、発光ダイオード46による照明を行わない状態でCO2センサ45の電気的出力が低下した場合には、野菜が保存されていると判断しチルド温度帯へ切り替え、電気的出力が左程変化しない場合には肉や魚が保存されていると判断して氷温温度帯へ自動で切り替える制御を行う。これによって、氷温温度帯とチルド温度帯の切り替えを自動で行う「オートモード」設定が可能となっている。
By utilizing this characteristic, it is possible to distinguish food attributes such as meat and fish from vegetables. That is, when the electrical output of the CO 2 sensor 45 is reduced without illumination by the
次に、食品の判定を完了した後、発光ダイオード46への通電を開始し、平面板52に塗布した光触媒を活性化する。前述した通り、食品が入っていると光触媒の脱臭作用によってCO2が発生するため、密閉貯蔵室24内のCO2濃度は上昇する。発光ダイオード46への通電は密閉貯蔵室24内の密閉が保たれている限り継続する。
Next, after the determination of the food is completed, energization to the
密閉貯蔵室24内が継続的に長時間密閉状態にある場合、密閉容器の微小な漏れによる圧力上昇分を補正するために、定期的に負圧ポンプをオンし、密閉容器内の減圧を行う。このとき、食品が入っているとこれに基づく有機ガスや臭気成分が光触媒の作用によってCO2に変換されているので密閉容器内のCO2濃度は上昇しており、密閉容器内の空気が収納ケース内に導かれるとCO2センサの電気的出力は低下することになる。この場合、肉や魚からの有機ガスや臭気成分は光触媒によってCO2に変換されるのでその濃度は時間と共に増加する傾向となる。
When the inside of the sealed
但し、密閉貯蔵室24内に食品が収納されていない場合は、有機ガスや臭気成分がそもそも存在していないので発光ダイオード46によって光触媒を活性化してもCO2濃度は変化せず、CO2センサの電気的出力は変化しない状態を維持する。
However, when no food is stored in the
この特性を利用することで密閉貯蔵室24内に食品(例えば肉や魚、野菜等)が入っているか、そうでないのかの区別を行なうことができる。つまり、CO2センサ45の電気的出力が低下した場合には、貯蔵室24内に食品が収納されていると判断し、発光ダイオード46への通電を継続することで光触媒による脱臭作用を継続的に有効化するように制御する。
By utilizing this characteristic, it is possible to distinguish whether food (for example, meat, fish, vegetables, etc.) is contained in the
一方、CO2センサ45の電気的出力が変化しない場合には食品が収納されていないと判断して、発光ダイオード46への通電を停止することで光触媒の触媒機能を無効化し消費電力を抑制するように制御する。
On the other hand, when the electrical output of the CO 2 sensor 45 does not change, it is determined that no food is stored, and the power supply to the
ここで、本実施例は発光ダイオード46の発光制御をCO2センサ45によって行っているが、要は光触媒の触媒機能を活性化するか、或いは無効化するかの判断ができれば足りるものであり、CO2センサ45ではなくても差し支えないものである。
次に、図6及び図7を用いて密閉貯蔵室24内のCO2濃度の変化をCO2センサ45によって検出し、更に発光ダイオード46を制御する方法について説明する。尚、図7にある動作タイミングチャートによる負圧ポンプ29や発光ダイオード46の制御はマイクロコンピュータのフラッシュメモリに記憶されたプログラムによって実行されるものである。
Here, in the present embodiment, the light emission control of the
Next, a method for detecting a change in the CO 2 concentration in the sealed
図6にあるように、CO2センサ45は周囲のCO2の濃度(ppm)によって0〜5Vの電気的出力を生じる半導体式CO2センサを用いたモジュールであり、例えば密閉貯蔵室24内のCO2濃度がCx(ppm)であった場合、CO2センサ45から電圧Vx(V)が出力される。この電圧Vxの値によって、制御装置46が密閉貯蔵室24内のCO2濃度を検出して温度制御や、発光ダイオード46の制御を行う構成となっている。
As in Figure 6, CO 2 sensor 45 is a module using a semiconductor-type CO 2 sensor producing electrical output of 0~5V by the concentration of the surrounding CO 2 (ppm), for example, sealed
ところで、密閉貯蔵室24内には元々大気中に含まれるCO2、食品から発生したCO2、食品を収納する際に入る人の呼気に含まれるCO2などが混在している。このため電圧Vxを測定するだけでは、食品から発生したCO2や光触媒の触媒作用によって増加したCO2を切り分けて検出することができない。 However, CO 2 contained in the originally atmosphere in a sealed storage chamber 24, CO 2 generated from the food, such as CO 2 contained in human breath entering when storing food are mixed. For this reason, simply measuring the voltage Vx cannot separate and detect CO 2 generated from food and CO 2 increased by the catalytic action of the photocatalyst.
このようなCO2の発生要因を切り分ける方法を図7に示す動作タイミングチャートにより説明する。 A method for isolating the CO 2 generation factor will be described with reference to an operation timing chart shown in FIG.
まず、図7の(a)にあるように冷蔵室扉6が「閉」→「開」→「閉」となった時、食品が収納された可能性があると判断して、図7の(b)にあるように「閉」となったと同時に、或いは所定時間の経過後に負圧ポンプ29をTa時間だけ駆動する。この時、図7の(c)にあるように発光ダイオード46の駆動は停止されているので、光触媒はその触媒機能を停止している状態である。
First, as shown in FIG. 7A, when the
そして、この状態では図7の(d)にあるように負圧ポンプに29によって吸い込まれる密閉容器内の空気は大気や人の呼気によるCO2が混じったもので、濃度はCa(ppm)となっている。
In this state, as shown in FIG. 7 (d), the air in the hermetic container sucked by the
したがって、図7の(e)にあるようにCO2センサ45で検出される電圧はCO2濃度がそれほど高くないので負圧ポンプ29が駆動されている期間内での電圧は最小値Vaとなっている。(負圧ポンプ29が作動するにつれてCO2センサ45に流れてくるCO2濃度が高くなるのでCO2センサ45で検出される電圧は低くなる。)このとき検出される密閉貯蔵室24内のCO2濃度Caは、上述の通り大気中に含まれるCO2や、収納の際に流入した人の呼気などに含まれるCO2が混在したものである。これによって、貯蔵室24内の雰囲気が初期の状態に設定されたことになり、この時のCO2濃度が以下の判定の基準となるものである。
Therefore, as shown in FIG. 7E, the voltage detected by the CO 2 sensor 45 is not so high in CO 2 concentration, so the voltage during the period in which the
その後、図7の(b)にあるようにT1時間(例えば数十分)の待機時間を置いて再度負圧ポンプ29をTb時間だけ駆動し、この負圧ポンプ29が駆動されている期間内での電圧は最小値をVbとなる。(負圧ポンプ29が作動するにつれてCO2センサ45に流れてくるCO2濃度が高くなるのでCO2センサ45で検出される電圧は低くなる。)この時も発光ダイオード46の駆動は停止されているので、光触媒はその触媒機能を停止している状態である。
Thereafter, as shown in FIG. 7B, the
ここで、密閉貯蔵室24に野菜が収納されていた場合、T1時間の間に野菜の呼吸作用によって密閉容器内部のCO2濃度が上昇する。一方、肉や魚などCO2を発しない食品が保存された場合は、CO2濃度がほとんど変化しない。この理由は臭気成分や有機ガスが発生しても光触媒による触媒機能が停止されているからである。この時の密閉貯蔵室24内のCO2濃度は図7の(d)にあるように濃度Cb(ppm)と高くなっている。
Here, when vegetables are stored in the sealed
したがって、制御装置46内部では、Vb=Vaの時は肉や魚、Va>Vbの時は野菜が収納されたと判断(推定)することが可能となる。
Therefore, in the
また、食品から発したCO2濃度はVa−Vbで表され、Va−Vbの値が大きいほどCO2濃度の上昇率が高い。つまり、より多くの野菜が収納されたと判断することができる。 Further, the CO 2 concentration emitted from the food is expressed by Va−Vb, and the increase rate of the CO 2 concentration is higher as the value of Va−Vb is larger. That is, it can be determined that more vegetables are stored.
ここで、負圧ポンプ29の駆動時間であるTa時間とTb時間の関係は、Ta時間<Tb時間の関係を有している。この理由は、最初の負圧ポンプ29の駆動時(Ta時間)は冷蔵室扉6が「閉」→「開」→「閉」と動作された後なので密閉貯蔵室24内の空気圧が高く、次の負圧ポンプ29の駆動時(Tb時間)は既に密閉貯蔵室24内の空気が減圧されていることに起因している。つまり、この気圧の高低によってCO2センサ45に流れてくる空気量の差がでてくるので検出精度を上げるためにTb時間を長くしている。
Here, the relationship between the Ta time, which is the driving time of the
次に、図7の(b)にあるようにTb時間の間だけ負圧ポンプ29を動作させ、その後に図7の(c)にあるように負圧ポンプ29を停止させると同時に、或いは所定時間の経過後に発光ダイオード46への通電を開始して光触媒に光エネルギーを供給して触媒機能を活性化するようにする。この状態では野菜、肉、魚等から発生した有機ガスや臭気成分は光触媒の触媒機能によってCO2に変換されてようになる。この時の密閉貯蔵室24内のCO2濃度は図7の(d)にあるように濃度Cc(ppm)と高くなっている。
Next, as shown in (b) of FIG. 7, the
その後、図7の(b)にあるようにT2時間(数時間)をおいて、再々度負圧ポンプ29をTc時間だけ駆動し、図7の(e)にあるようにこの負圧ポンプ29が駆動されている期間内での電圧は最小値をVcとなる。(負圧ポンプ29が作動するにつれてCO2センサ45に流れてくるCO2濃度が高くなるのでCO2センサ45で検出される電圧は低くなる。)
ここで、密閉貯蔵室24内に食品が収納されていた場合、発光ダイオード46からの光の照射によって光触媒の触媒機能によって密閉貯蔵室24の内部のCO2濃度が上昇し、逆に、食品が収納されていない場合はCO2濃度がほとんど変化しない。つまり、制御装置46内部では、Vc=Vbの時は食品が収納されておらず、Vb>Vcの時は野菜、肉、魚等の食品が収納されていると判断することが可能となる。尚、図7の状態は食品が収納されているとして発光ダイオード46に通電を継続している。
Thereafter, the
Here, when food is stored in the
したがって、食品が収納されていると判断された場合は発光ダイオード46の通電を維持して光触媒に光エネルギーを供給し、食品が収納されていない判断された場合は発光ダイオード46の通電を停止して光触媒に光エネルギーを供給するのを停止するようにしている。
Therefore, when it is determined that food is stored, the light-emitting
このように、光触媒を活性化しない状態で負圧ポンプ29をT1時間の間隔を空けて二回駆動し、この時のCO2の濃度変化からどのような食品からCO2が発生したものか判断(推定)することが可能となる。 Thus, the negative pressure pump 29 a photocatalyst in a state that does not activate driven twice at an interval of time T1, determine that CO 2 from any food from changes in the concentration of CO 2 at this time is generated (Estimation) can be performed.
また、光触媒を活性化した状態で、T2時間の間隔を空けて再び負圧ポンプ29を駆動し、この時のCO2の濃度変化から光触媒の触媒機能によって増加したCO2があるかどうかを検出し、貯蔵室24内の食品の有無を判定することが可能となる。そして、貯蔵室24内に食品がないと判断されると発光ダイオード46の通電を停止することで、光触媒の触媒機能を無効化し消費電力を抑制することができる。
In addition, with the photocatalyst activated, the
尚、本実施例においては貯蔵室24内に食品がないと判断されると発光ダイオード46の通電を停止するようにしているが、通電停止するのではなく通電量を低減して光エネルギーの発生量を少なくすることによって消費電力を抑制することも可能である。
In this embodiment, when it is determined that there is no food in the
また、本実施例においてはT2時間を空けてTb時間とTc時間の間に負圧ポンプ29を駆動して密閉貯蔵室24内の食品の有無を判断しているが、これに限らず、更にこの動作を追加して密閉貯蔵室24内の食品の有無を判断するようにしても良い。
In this embodiment, the T2 time is left and the
次に本発明の第2の実施形態について図8を用いて説明するが、図7と多くの部分で重複しているので、重複した部分については説明を省略する。 Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8, but since it overlaps in many parts with FIG. 7, the description of the overlapping parts will be omitted.
上記の実施例1で説明した冷蔵庫に用いられる半導体式CO2センサ45は、センサ周囲の温度や湿度によってセンサ感度が変化してその電気的出力も変化してしまう特性を有している。 The semiconductor CO 2 sensor 45 used in the refrigerator described in the first embodiment has a characteristic that the sensor sensitivity changes depending on the temperature and humidity around the sensor and the electrical output also changes.
そのため、図7に示したように温度や湿度が変化すると、CO2濃度が増加したにも関わらず、一回目の測定値Vaと二回目の測定値Vbが近い値となり、CO2濃度が上昇していないものと誤検出する場合がある。 Therefore, if the temperature or humidity is changed as shown in FIG. 7, despite the CO 2 concentration is increased, it becomes first-time measurement value Va and second time values measured value Vb is near the, the CO 2 concentration is increased May be falsely detected.
そこで、密閉貯蔵室24内のCO2濃度を周囲の温度や湿度が変化した場合でも正確に測定するための方法について説明する。ここで、図8において冷凍室扉の開閉、負圧ポンプ29の動作、発光ダイオード46の通電状態等は図7と同様のものである。
Therefore, a method for accurately measuring the CO 2 concentration in the sealed
まず、図8の(a)にあるように負圧ポンプ29の駆動時間であるTa時間の期間内に、CO2センサ45の電気的出力の最大値Vamaxと最小値Vaminを測定する。更に、この測定値からその変化量ΔVa=(Vamax−Vamin)を求める。
First, as shown in FIG. 8A, the maximum value Vamax and the minimum value Vamin of the electrical output of the CO 2 sensor 45 are measured within a period of Ta time that is the driving time of the
このときのCO2センサ45の電気的出力の変化量ΔVaはTa時間内での温度、湿度におけるCO2濃度の検出値であると見做せる。 The change amount ΔVa of the electrical output of the CO 2 sensor 45 at this time can be regarded as a detected value of the CO 2 concentration at the temperature and humidity within the Ta time.
同様にTb時間、及びTc時間の期間内でのCO2センサ45の電気的出力の最大値Vbmax、Vcmaxと最小値Vbmin、Vcminを測定する。更に、この測定値からその変化量ΔVb=(Vbmax−Vbmin)を求める。更に、この測定値からその変化量ΔVc=(Vcmax−Vcmin)を求める。 Similarly, the maximum values Vbmax and Vcmax and the minimum values Vbmin and Vcmin of the electrical output of the CO 2 sensor 45 within the period of Tb time and Tc time are measured. Further, the amount of change ΔVb = (Vbmax−Vbmin) is obtained from this measured value. Further, the amount of change ΔVc = (Vcmax−Vcmin) is obtained from this measured value.
このときの電気的出力の変化量ΔVb及び変化量ΔVcはそれぞれTb時間、及びTc時間の期間内での温度、湿度におけるCO2濃度の検出値であると見做せる。 At this time, the change amount ΔVb and the change amount ΔVc of the electrical output can be regarded as the detected values of the CO 2 concentration at the temperature and humidity within the period of Tb time and Tc time, respectively.
ここで、ΔVa、ΔVb、ΔVcはそれぞれの測定環境における測定値であるため、温度、湿度の影響による電気的出力の変化を排除し、CO2濃度の増減による電気的出力の変化を捉えているといえる。 Here, since ΔVa, ΔVb, and ΔVc are measured values in the respective measurement environments, changes in the electrical output due to the influence of temperature and humidity are excluded, and changes in the electrical output due to increase / decrease in the CO 2 concentration are captured. It can be said.
したがって、ΔVa=ΔVbの場合は密閉貯蔵室24に肉や魚、あるいは何も保存されていないと判断し、ΔVb>ΔVaの場合はT1時間中に密閉貯蔵室24内のCO2濃度が上昇しており、野菜が収納されたと判定することができる。また、ΔVb=ΔVcの場合は密閉貯蔵室内に食品は収納されておらず、ΔVc>ΔVbの場合は、T2時間中に密閉貯蔵室内に食品が収納されていると判定できる。
Therefore, if ΔVa = ΔVb, it is determined that no meat, fish, or anything is stored in the sealed
尚、ΔVb=ΔVcは必ず等しいことを条件とせず、所定の幅の範囲であればほぼ等しいと判断することを含むものである。 It should be noted that ΔVb = ΔVc does not necessarily have to be equal, but includes determining that they are substantially equal within a predetermined width.
以上のような測定方法によってCO2センサ45の検出精度をより向上させることが可能となる。 The detection accuracy of the CO 2 sensor 45 can be further improved by the measurement method as described above.
尚、第1の実施形態及び第2の実施形態になる本実施例においては密閉貯蔵室に光触媒と発光ダイオードを設けた冷蔵庫について説明したが、本発明はこれに限らず、従来技術で説明したような冷蔵庫についても適用できるものである。要は光触媒を照明手段で照明して活性化する装置を備えた冷蔵庫について適用できるものである。 In the present embodiment, which is the first embodiment and the second embodiment, the refrigerator in which the photocatalyst and the light emitting diode are provided in the sealed storage chamber has been described. However, the present invention is not limited to this and has been described in the related art. Such a refrigerator can also be applied. In short, the present invention can be applied to a refrigerator provided with a device for illuminating and activating a photocatalyst with illumination means.
以上説明したように、本発明によれば貯蔵室内に有機ガスや臭気成分等の光触媒を用いて処理すべき対象ガスのガス濃度を検知するガスセンサを設け、ガスセンサの検出値によって貯蔵室内の状態を判定し、対象ガス濃度が所定の値より低い場合は光触媒を活性化するための照明手段の発光を抑制、或いは停止するといった発光制御おこなうようにしている。 As described above, according to the present invention, a gas sensor for detecting the gas concentration of the target gas to be processed using a photocatalyst such as an organic gas or an odor component is provided in the storage chamber, and the state in the storage chamber is determined by the detection value of the gas sensor. If the target gas concentration is lower than a predetermined value, light emission control is performed such as suppressing or stopping the light emission of the illumination means for activating the photocatalyst.
このような本発明によれば、検出した対象ガスのガス濃度によって光触媒の活性化の必要性を判定し、これによって光触媒を活性化する照明手段を効率的に制御することで、無駄な電力の使用を抑制して省エネルギー性能を向上させることができる。 According to the present invention as described above, the necessity of activation of the photocatalyst is determined based on the detected gas concentration of the target gas, and thereby the illumination means for activating the photocatalyst is efficiently controlled, so that wasteful power is consumed. Use can be suppressed and energy saving performance can be improved.
1…冷蔵庫本体、2…冷蔵室、3、4…冷凍室、5…野菜室、6…冷蔵室扉、7、9…冷凍室扉、10…野菜室扉、11…外箱、12…内箱、13…発泡断熱材、14…圧縮機、15…蒸発器、16…送風ファン、24…密閉貯蔵室、25〜27…扉ポケット、28…製氷水ポンプ、30…背面パネル、31…第1の冷気吐出口、32…第2の冷気吐出口、33…冷気戻り口、34〜36…仕切り壁、37…冷気戻り通路、40…密閉貯蔵室本体、41…ダンパー装置、42…温度センサ、43…ヒータ、44…温度調節部、45…CO2センサ、46…発光ダイオード、47…制御装置、50…密閉貯蔵室ドア、51…蓋部、52…平面板、53…ガスケット、60…食品トレイ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記複数の貯蔵室に冷気を送る冷気通路と、
前記貯蔵室を開閉する貯蔵室扉と、
前記複数の貯蔵室の一つに設けられた密閉貯蔵室と、
前記密閉貯蔵室内の気体を外部へ排出する真空ポンプと、
前記密閉貯蔵室に設けられた光触媒と、
前記光触媒を活性化するために前記光触媒に光エネルギーを供給する前記密閉貯蔵室に設けられた照明手段と、
前記密閉貯蔵室に存在する少なくとも一つのガス成分のガス濃度を検知するガスセンサと、
前記ガスセンサの検出値によって前記照明手段の光エネルギーを制御する照明制御手段とを備え、
前記照明制御手段は、前記真空ポンプを駆動した際の第一の所定時間内における前記ガスセンサの検出値の最大値と最小値の第一の差と、前記第一の所定時間から所定の時間を経過した後に前記真空ポンプを駆動した際の第二の所定時間内における前記ガスセンサの検出値の最大値と最小値の第二の差とを比較して、前記第二の差が前記第一の差よりも大きい場合には前記密閉貯蔵室に食品があるものとして前記照明手段による光エネルギーの供給を行ない、前記第二の差が前記第一の差とほぼ等しい場合には前記密閉貯蔵室に食品が無いものとして前記照明手段による光エネルギーの供給を停止、或いは抑制する
ことを特徴とする冷蔵庫。 A plurality of storage rooms provided in the refrigerator body ;
A cold air passage for sending cold air to the plurality of storage rooms ;
A storage room door for opening and closing the storage room ;
A sealed storage chamber provided in one of the plurality of storage chambers ;
A vacuum pump for discharging the gas in the sealed storage chamber to the outside ;
A photocatalyst provided in the sealed storage chamber ;
Illuminating means provided in the sealed storage chamber for supplying light energy to the photocatalyst to activate the photocatalyst ;
A gas sensor for detecting a gas concentration of at least one gas component present in the sealed storage chamber ;
Illumination control means for controlling light energy of the illumination means according to a detection value of the gas sensor ,
The illumination control means sets a predetermined time from the first predetermined time to a first difference between a maximum value and a minimum value of the detection value of the gas sensor within a first predetermined time when the vacuum pump is driven. Comparing the second difference between the maximum value and the minimum value of the detected value of the gas sensor within a second predetermined time when the vacuum pump is driven after a lapse of time, the second difference is the first difference When the difference is larger than the difference, the light energy is supplied by the lighting means assuming that there is food in the sealed storage room, and when the second difference is substantially equal to the first difference, A refrigerator characterized by stopping or suppressing the supply of light energy by the lighting means on the assumption that there is no food .
前記ガスセンサは、CO2濃度によってセンサ検出値が増減するCO2センサであって、半導体式、固体電解質式、赤外線式のいずれかであることを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 1 ,
The refrigerator is characterized in that the gas sensor is a CO2 sensor whose sensor detection value increases or decreases depending on the CO2 concentration, and is a semiconductor type, a solid electrolyte type, or an infrared type .
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